文档详情

自行车车架工业再设计案例:E.T.自行车之梦.pdf

发布:2025-05-11约2.05千字共4页下载文档
文本预览下载声明

E.T.自行车之梦

自行车车架工业再设计案例

世界上第一辆真正意义上的自行车诞生于19世

纪初,由德国人德莱斯在法国巴黎发明。这辆自行车

是带车把的木制两轮车,没有踏脚板和传动链条。想

要前进,得靠双脚交替踏地前进。自行车问世后迅速

成为人们青睐的交通工具。多少年来,工程师们不断

构思着自己理想的自行车蓝图。

在科幻电影《E.T.外星人》中,小男孩骑着他的

小脚踏车,载着E.T.驶向空中……。这一幕作为电

影史上的经典镜头被珍藏。拥有一辆会“飞行”、承

载“美好”和“希望”的E.T.自行车,成为我们这一代人的梦想。E.T.自行车之梦开启了

一扇“灵感”之门,激发无限的创造潜能,将理想变成现实。

对自行车进行再设计,是日前安世亚太与苏氏集团合作提出的典型再设计项目。利用现

代工程仿真和优化技术,以及创新性的精密铸造工艺,追求自行车结构外形差异性、多样化

设计,同时给自行车行业以勇气,让我们怀着这个美丽的梦,走出车架款式创新之路。

释放设计潜能

通常,一辆自行车包括车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等部件。车架相当于人的骨架,

根据管材的长短构成的角度等影响整体自行车的特性。比如,直线骑行较好的自行车、易转

的自行车、骑行舒畅的自行车等,决定这些因素的很多都来自于车架。如何让其更轻便、更

牢固、更美观、更舒适,需要不断推陈出新。

很多时候,工程师的创新想法并不一定能够变成实现。其中,工艺束缚就是原因之一。

工业再设计一个重要的诱发点,是基于创新性精密铸造工艺的成熟,即无论工程师有多么伟

大的设计想法,在制造工艺上都是可以实现的,并避免了后续焊接等工序。“无论多复杂皆

可制造”释放了巨大的设计潜能,为任何一个工业品的质量提升和创新打开了一扇巨大的窗

户。自行车更是可以通过再设计,实现结构外形创新,满足人们个性化、多样化需求,并且

在性能、可靠性、成本、外观、舒适性等获得多方面的提升。

结构外形多样化设计

城市自行车经历过去几十年的发展,结构并没有发生大的变化,但其功用却发生了很大

的转移,即不仅仅是代步工具,更是一项休闲运动,代表了一种绿色的出行方式。看起来“千

篇一律”的结构,很难带来美的感受。可变形的车架结构设计,是安世亚太与苏氏的工程师

们对自行车车架结构上的大胆创意。通过结构优化设计,材料的重新布局和选择,设计成更

美观、更复杂、一体化、更加柔性的结构形式,造型自由符合人体工程学,更加舒适美观时

尚。但过去由于制造工艺的限制,只能舍弃那些时尚惊艳但难以制造的异形设计。但今天,

基于苏氏精密铸造技术,伴我们美梦成真。

当然,异形设计确实突破了以往车架结构设计的标准和规范,结构强度、刚度、可靠性

等进行验证和确认是个难题。但没事儿,工程师们有仿真手段可用。仿真分析结果表明,这

个一体化的柔性结构满足结构强度、刚度、稳定性要求。我们可以像那个小男孩一样,安心

快乐享受骑行(飞行)的乐趣。

对整体车架进行有限元仿真分析

绿色制造工艺,一体化成型

从科学的角度讲,影响安全还有焊缝和焊点。以焊接工艺手段成型的车架,多道焊缝不

仅仅影响外观质量,由于多次焊接,对车架力学性能造成极大影响,解决抗变形,解决焊接

材料相容性及焊接热影响区材料性能下降,是目前焊接车架的瓶颈。一体化成型免焊接环节,

大大降低了车架在使用中的失效因素,极大地提高使用的可靠性,有效解除了诸多追求多样

外形的创新设计在制造环节的工艺束缚。

焊接工艺手段成型的车架

一体化车架

基于车架再设计理念和原型,采用创新性的精密铸造工艺,最终我们看到的是一个单个

的“零件”车架,结构外形非常光滑、美观,车架整体可靠性也获得大大提升,真正实现了

集轻便、美观、牢固、舒适、环保于一体。设想一下,如此车架结构,搭配精致零件和组装

技术,一定会是“惊艳”一片。

工业4.0时代,E.T.自行车之梦,离我们越来越近。

这就是再设计的魅力。所谓再设计是重新审视原有设计,让设计回归需求本源,以最自

然的方式来探索设计的本质,效法自然。不断的再设计过程,是不断解放思想、大胆创新的

过程。对自行车车架的再设计,是基于再设计理念和方法对传统自行车进行的改造尝试。这

种尝试会使我们离E.T.的

显示全部
相似文档